如何设计一个缓存函数

发表于 2年以前 | 总阅读数：310 次

在项目中你有优化过自己写过的代码吗？或者在你的项目中，你有用过哪些技巧优化你的代码，比如常用的函数防抖、节流，或者异步懒加载、惰性加载等。

今天一起学习一下如何利用函数缓存优化你的业务项目代码。

正文开始...

初始化一个基础项目

我们还是快速初始化一个项目

npm init -y
npm i webpack webpack-cli webpack-dev-server html-webpack-plugin --save-dev

然后新建webpack.config.js并且配置对应的内容

const path = require('path');
const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin');
module.exports = {
  entry: {
    app: './src/index.js',
  },
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
  },
  plugins: [
    new HtmlWebpackPlugin({
      template: './index.html',
    })
  ],
}

然后新建index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>缓存函数</title>
  </head>
  <body>
    <div id="app"></div>
  </body>
</html>

对应的src/index.js

const appDom = document.getElementById('app');
console.log('hello');
appDom.innerText = 'hello webpack';

对应package.json配置执行脚本命令


{
  "scripts": {
    "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1",
    "start:dev": "webpack serve --mode development",
    "build": "webpack --config ./webpack.config.js --mode production"
  }
}

执行npm run start:dev，浏览器打开http://localhost:8080

至此这个前端的简单应用已经ok了现在页面我需要一个需求，我要在页面中插入1000条数据

分时函数

在这之前我们使用过一个[分时函数] 思想来优化加载数据

现在我们把这个分时函数写成一个工具函数

// utils/timerChunks.js
// 分时函数
module.exports = (sourceArr = [], callback, count = 1, wait = 200) => {
  let ret, timer = null;
  const renderData = () => {
    for (let i = 0; i < sourceArr.length; i++) {
      // 取出数据
      ret = sourceArr.shift();
      callback(ret);
    }
  }
  return () => {
    if (!timer) {
      // 利用定时器每隔200ms取出数据
      timer = setInterval(() => {
        // 如果数据取完了，就清空定时器
        if (sourceArr.length === 0) {
          clearInterval(timer);
          ret = null;
          return;
        }
        renderData();
      }, wait)
    }
  }
}

由于代码中使用了es6，因此还需要配置babel-loader将es6转换成es5

npm i @babel/core @babel/cli @babel/preset-env babel-loader --save-dev

以上几个通常是babel需要安装的，修改下的webpack.config.js的module.rules

{
  ...
   module: {
    rules: [
      {
        test: /\.js$/,
        use: [
          {
            loader: 'babel-loader',
            options: {
              presets: ['@babel/env'] // 设置预设，这个会把es6转换成es5
            }
          }
        ]
      }
    ]
  },
}

我们修改下index.js

const timerChunk = require('./utils/timerChunk');
class renderApp {
  constructor(dom) {
    this.dom = dom;
    this.sourceArr = [];
    this.appDom = new WeakMap().set(dom, dom);
  }
  init() {
    this.createData();
    // 页面创建div,然后为div内容赋值
    this.createElem('hello webpack');
    const curentRender = this.render();
    curentRender();
  }
  createData() {
    const arr = [], max = 100;
    for (let i = 0; i < max; i++) {
      arr.push(i)
    }
    this.sourceArr = arr;
  }
  createElem(res) {
    const divDom = document.createElement('div');
    divDom.innerText = res;
    this.appDom.get(this.dom).appendChild(divDom);
  }
  render() {
    const { sourceArr } = this;
    return timerChunk(sourceArr, (res) => {
      this.createElem(res);
    })
  }
}
new renderApp(document.getElementById('app')).init();

ok，我们看下页面

好像以上代码没有什么可以优化的了，并且渲染大数据做了分时函数处理。

并且我们可以测试一下代码运行的时间

console.time('start');
const timerChunk = require('./utils/timerChunk');
...
new renderApp(document.getElementById('app')).init();
console.timeEnd('start');

浏览器打印出来的大概是：start: 1.07177734375 ms

memorize 缓存函数

缓存函数其实就是当我们第二次加载的时，我们会从缓存对象中获取函数，这是一个常用的优化手段,在webpack源码中也有大量的这样的缓存函数处理

首先我们创建一个memorize工具函数

// utils/memorize.js

/**
 * @desption 缓存函数
 * @param {*} callback 
 * @returns 
 */
export const memorize = callback => {
  let cache = false;
  let result = null;
  return () => {
    // 如果缓存标识存在，则直接返回缓存的结果
    if (cache) {
      return result;
    } else {
      // 将执行的回调函数赋值给结果
      result = callback();
      // 把缓存开关打开
      cache = true;
      // 清除传入的回调函数
      callback = null;
      return result;
    }
  }
}
/**
 * 懒加载可执行函数
 * @param {*} factory 
 * @returns 
 */
export const lazyFunction = (factory) => {
  const fac = memorize(factory);
  const f = (...args) => fac()(...args);
  return f;
}

我们在index.js中修改下代码

console.time('start');
const { lazyFunction } = require('./utils/memorize.js');
// const timerChunk = require('./utils/timerChunk.js')
const timerChunk = lazyFunction(() => require('./utils/timerChunk.js'));
...
new renderApp(document.getElementById('app')).init();
console.timeEnd('start');

我们看下测试结果,控制台上打印时间是start: 0.72607421875 ms

因此时间上确实是要小了不少。

那为什么memorize这个工具函数可以优化程序的性能

当我们看到这段代码是不是感觉很熟悉

export const memorize = callback => {
  let cache = false;
  let result = null;
  return () => {
    // 如果缓存标识存在，则直接返回缓存的结果
    if (cache) {
      return result;
    } else {
      // 将执行的回调函数赋值给结果
      result = callback();
      // 把缓存开关打开
      cache = true;
      // 清除传入的回调函数
      callback = null;
      return result;
    }
  }
}

没错，本质上就是利用闭包缓存了回调函数的结果，当第二次再次执行时，我们用了一个cache开关的标识直接返回上次缓存的结果。并且我们手动执行回调函数后，我们手动释放了callback。

并且我们使用了一个lazyFunction的方法，实际上是进一步包了一层，我们将同步引入的代码，通过可执行回调函数去处理。

所以你看到的这行代码，lazyFunction传入了一个函数

const { lazyFunction } = require('./utils/memorize.js');
// const timerChunk = require('./utils/timerChunk.js')
const timerChunk = lazyFunction(() => require('./utils/timerChunk.js'));

实际上你也可以不需要这么做，因为timerChunk.js本身就是一个函数，memorize只要保证传入的形参是一个函数就行

所以以下也是等价的，你也可以像下面这样使用


console.time('start');
const { lazyFunction, memorize } = require('./utils/memorize.js');
const timerChunk = memorize(() => require('./utils/timerChunk.js'))();
...

为此这样的一个memorize的函数就可以当成业务代码的一个通用的工具来使用了

深拷贝对象

我们再来看另外一个例子，深拷贝对象，这是一个业务代码经常有用的一个函数，我们可以用memorize来优化，在webpack源码中合并内部plugins、chunks处理啊，参考webpack.js[1]，等等都有用这个memorize,具体我们写个简单的例子感受一下

在utils目录下新建merge.js

// utils/merge.js
const { memorize } = require('./memorize');
/**
 * @desption 判断基础数据类型以及引用数据类型，替代typeof
 * @param {*} val 
 * @returns 
 */
export const isType = (val) => {
  return (type) => {
    return Object.prototype.toString.call(val) === `[object ${type}]`
  }
}
/**
 * @desption 深拷贝一个对象
 * @param {*} obj 
 * @param {*} targets 
 */
export const mergeDeep = (obj, targets) => {
  const descriptors = Object.getOwnPropertyDescriptors(targets);
  // todo 针对不同的数据类型做value处理
  const helpFn = val => {
    if (isType(val)('String')) {
      return val;
    }
    if (isType(val)('Array')) {
      const ret = [];
      // todo 辅助函数，递归数组内部, 这里递归可以考虑用分时函数来代替优化
      const loopFn = (val) => {
        val.forEach(item => {
          if (isType(item)('Object')) {
            ret.push(auxiFn(item))
          } else if (isType(item)('Array')) {
            loopFn(item)
          } else {
            ret.push(item)
          }
        });
      }
      loopFn(val);
      return ret;
    }
    if (isType(val)('Object')) {
      return Object.assign(Object.create({}), val)
    }
  }
  for (const name of Object.keys(descriptors)) {
    // todo 根据name取出对象属性的每个descriptor
    let descriptor = descriptors[name];
    if (descriptor.get) {
      const fn = descriptor.get;
      Object.defineProperty(obj, name, {
        configurable: false,
        enumerable: true,
        writable: true,
        get: memorize(fn), // 参考https://github.com/webpack/webpack/blob/main/lib/index.js
      })
    } else {
      Object.defineProperty(obj, name, {
        value: helpFn(descriptor.value),
        writable: true,
      })
    }

  }
  return obj
}

在index.js中引入这个merge.js,对于的source.js数据如下


// source.js
export const sourceObj = {
  name: 'Maic',
  public: '公众号:Web技术学苑',
  children: [
    {
      title: 'web技术',
      children: [
        {
          title: 'js'
        },
        {
          title: '框架'
        },
        {
          title: '算法'
        },
        {
          title: 'TS'
        },
      ]
    },
    {
      title: '工程化',
      children: [
        {
          title: 'webpack'
        }
      ]
    },
  ],
}

index.js


const { mergeDeep } = require('./utils/merge.js');
import { sourceObj } from './utils/source.js'
...
console.log(sourceObj, 'start--sourceObj')
const cacheSource = mergeDeep({}, sourceObj);
cacheSource.public = '122';
cacheSource.children[0].title = 'web技术2'
console.log(cacheSource, 'end--cacheSource')

我们可以观察出前后数据修改的变化

因此一个简单的深拷贝就已经完成了

总结

使用memorize缓存函数优化代码，本质缓存函数就是巧用闭包特性，当我们首次加载回调函数时，我们会缓存其回调函数并会设置一个开关记录已经缓存，当再次使用时，我们会直接从缓存中获取函数。在业务代码中可以考虑缓存函数思想优化以往写过的代码
利用缓存函数在对象拦截中使用memorize优化，主要参考webpack源码合并多个对象
写了一个简单的深拷贝，主要是helpFn这个方法对不同数据类型的处理
本文示例code-example[2]

参考资料

[1]webpack.js： https://github.com/webpack/webpack/blob/main/lib/index.js

[2]code-example： https://github.com/maicFir/lessonNote/tree/master/javascript/13-缓存函数

本文由哈喽比特于2年以前收录，如有侵权请联系我们。
文章来源：https://mp.weixin.qq.com/s/3IFebvke9D1zBn-Ux-ECgA

刘强东夫妇：“移民美国”传言被驳斥

京东创始人刘强东和其妻子章泽天最近成为了互联网舆论关注的焦点。有关他们“移民美国”和在美国购买豪宅的传言在互联网上广泛传播。然而，京东官方通过微博发言人发布的消息澄清了这些传言，称这些言论纯属虚假信息和蓄意捏造。

发布于：1年以前 | 808次阅读 | 详细内容 »

博主曝三大运营商，将集体采购百万台华为Mate60系列

日前，据博主“@超能数码君老周”爆料，国内三大运营商中国移动、中国电信和中国联通预计将集体采购百万台规模的华为Mate60系列手机。

发布于：1年以前 | 770次阅读 | 详细内容 »

ASML CEO警告：出口管制不是可行做法，不要“逼迫中国大陆创新”

据报道，荷兰半导体设备公司ASML正看到美国对华遏制政策的负面影响。阿斯麦（ASML）CEO彼得·温宁克在一档电视节目中分享了他对中国大陆问题以及该公司面临的出口管制和保护主义的看法。彼得曾在多个场合表达了他对出口管制以及中荷经济关系的担忧。

发布于：1年以前 | 756次阅读 | 详细内容 »

抖音中长视频App青桃更名抖音精选，字节再发力对抗B站

今年早些时候，抖音悄然上线了一款名为“青桃”的 App，Slogan 为“看见你的热爱”，根据应用介绍可知，“青桃”是一个属于年轻人的兴趣知识视频平台，由抖音官方出品的中长视频关联版本，整体风格有些类似B站。

发布于：1年以前 | 648次阅读 | 详细内容 »

威马CDO：中国每百户家庭仅17户有车

日前，威马汽车首席数据官梅松林转发了一份“世界各国地区拥车率排行榜”，同时，他发文表示：中国汽车普及率低于非洲国家尼日利亚，每百户家庭仅17户有车。意大利世界排名第一，每十户中九户有车。

发布于：1年以前 | 589次阅读 | 详细内容 »

研究发现维生素 C 等抗氧化剂会刺激癌症生长和转移

近日，一项新的研究发现，维生素 C 和 E 等抗氧化剂会激活一种机制，刺激癌症肿瘤中新血管的生长，帮助它们生长和扩散。

发布于：1年以前 | 449次阅读 | 详细内容 »

苹果据称正引入3D打印技术，用以生产智能手表的钢质底盘

据媒体援引消息人士报道，苹果公司正在测试使用3D打印技术来生产其智能手表的钢质底盘。消息传出后，3D系统一度大涨超10%，不过截至周三收盘，该股涨幅回落至2%以内。

发布于：1年以前 | 446次阅读 | 详细内容 »

千万级抖音网红秀才账号被封禁

9月2日，坐拥千万粉丝的网红主播“秀才”账号被封禁，在社交媒体平台上引发热议。平台相关负责人表示，“秀才”账号违反平台相关规定，已封禁。据知情人士透露，秀才近期被举报存在违法行为，这可能是他被封禁的部分原因。据悉，“秀才”年龄39岁，是安徽省亳州市蒙城县人，抖音网红，粉丝数量超1200万。他曾被称为“中老年...

发布于：1年以前 | 445次阅读 | 详细内容 »